Соединительная муфта

СОЮЗ СОЕЕТСКИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5075 19) (11) б 14 Е 16 В 1/ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ А ВТОРСКОМУ О 3 СЛ М ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно- механических работ(56),Авторское свидетельство СССР В 621409, кл. Р 16 0 1/04, 1976,Авторское свидетельство СССР В 641194, кл. Р 16 1) /04, 1976. (54)(57) СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая вал с диаметрально расположенными лысками на конце, смонтированную на нем обойму с расположенными против лысок вала выемками,образованными поверхностями вращения, и расположенные в них вставки,контактирующие с лысками вала, формакоторых соответствует контактирующимс ними поверхностям обоймы и вала,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности муфтыпугем выравнивания нагрузок в зонеконтакта сопрягаемых поверхностей,поверхности выемок и вставок в плоскости осевых сечений очерчены окружностью радиусом 20-20,0 максимального радиуса выемок и вставокв плоскости перпендикулярных осисечений, 125075225 Изобретение относится к машиностроению и может быть использованодля передачи вращения в тяжело нагруженных передачах прокатных станов,Цель изобретения - повьппение надежности муфты путем, выравниваниянагрузки в зоне контакта сопрягаемыхповерхностей.На Фиг. 1 показана соединительная муфта, продольный разрез; на1 Офиг. 2 - вид ио стрелке А на фиг.1;на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1;на фиг, 4 - схема силовых взаимодействий элементов муфты; на фиг. 5схема нагрузки вставки; на фиг6схема образования криволинейной поверхности вставки; на фиг. 7 - элемент схемы на Фиг, 6; на фиг. 8осевое сечение цилиндрической вставки; на Фиг. 9 - распределение силпри осевом перекосе цилиндрическойвставки; иа фиг1 О - осевое сечениебочкообразной вставки; на фиг. 11распределение сил при осевом перекосе бочкообразной вставки.Соединительная муфта содержитобойму 1 с внутренней расточкой диаметром Р для надевания на хвостовикнала 2 и с диаметрально выполненнымирасточками К, в которых установленывставки 3 с выпуклой и плоской рабочими поверхностями. Поверхности контакта вставок 3 и выточек обоймы 1выполнены в виде бочкообразных поверхностей вращения с осями, параллельными оси обоймы и отстоящими отнее на величину эксцентриситета е,образующими в виде дуг окружностирадиуса Б и максимальным радиусомбочкообразной поверхности в плоскости поперечного сечения г, причем2,0 11/гс 20,0,Вставки 3 взаимодействуют своимиплоскими поверхностями с лыскамихвостовика вала 2, При вынутом вале 452 вставка 3 удерживается в выемкеобоймы, например, при помощи стержня 4, жестко закрепленного в обоймеи взаимодействующего своей головкой5 с буртами кольцевой проточки Т-образного сечения, выполненной во вставке 3. Благодаря этой кольцевой проточке удержание вставки 3 стержнем4 не препятствует повороту вставки 3относительно обоймы 1 в плоскости 55ее поперечного сечения, необходимомудля выбора монтажного зазора Ь междувставками 3 и хвостовиком вала 2. Ширина кольцевой проточки выполнена болыпей диаметра 5 стержня 4 на величину, достаточную для поворота вставки 3 в осевой плоскости муфтылна малый угол (до 1 ), обеспечивающий достижение плотного контакта между хвостовиком вала 2 и вставками 3 ио всей их длине.При соединении муфты с хвостовиком вала 2 он вводится внутрь обоймымежду вставками 3, удерживаемыми в обойме 1 стержнями 4 с головками 5. При этом имеется начальный монтажный зазор Д между плоскостями лысок хвостовика вала 2 и вставок 3. Затем при нагружении соединительной муфты крутящим моментом,хвостовик вала 2, проворачиваясь в обойме 1 муфты, заставляет поворачиваться в плоскости передачи крутящего момента (т.е. в плоскости, перпендикулярной оси муфты) и вставки 3, плоские поверхности которых сбликаются, выбирая постепенно монтажный зазор Д . При этом в случае неодновременного входа в контакт плоской поверхности вставки 3 с плоскостью лыски хвостовика вала 2ио ее длине, т.е. при начальном контакте между ними вблизи края вставки 3 (фиг. 4) контактное усилие Рд, действующее со стороны вала 2 навставку 3, и соответственно Р действующее со стороны вставки 3 на обойму 1, составят с нормалью 11-М к бочкообразной поверхности контакта втулки 3 и обоймы 1 некоторый угол х., Геометрические параметры муфты, прежде всего радиус Я дуговой образующей бочкообразной поверхности выбраны так, чтобы обеспечить с , где- угол трения между бочкообразными поверхностями вставок 3 и обоймы 1, При этом, обеспечивается скольжение вставки 3 по обойме 1 в сторону отклонения силы Р от нормали И-И, т.е. происходит доворот вставки 3 в плоскости осевого сечения муфты до достижения одновременного контакта на обоих краях вставки 3 и, следовательно, по всей ее длине, что приводит к уменьшению контактных давлений благодаря их распределению по всей длине контактных поверхностей и в конечном счете к уменьшению износа последних. При реверсе, либо остановке вращения муфты хвостовик вала 2 поворачивается относительно обоймы 1 вокруг ее осив направлении исходного положения,при этом раскрывается моцтджцый зазор А и обеспечиндВтся цозможцос.тьбыстрого демонтажа и поворотногомонтажа муфты.5Оговоренный выше дидпдзоц значений Б/г выбран из следующих соображений. Верхний предел отношения Б/гназначен из необходимости выполнения условия отсутствия сдмоторможения вставок 3 при их повс оте в плоскости осевого сечения муфтыь( ( (1)или с учетом очевидного из фиг. 2в 1 п 1 = --0 51(2)Ки того, что для малых углов вп д( 1(3)г 2 гСоотношение е/Р составляет длямуфт, как правило, 0,5-1,4, причемдля хвостовика прокатных валков величины этого отношения ближе к верхнему пределу, соотношение /г можетнаходиться в пределах 2,1-2,6 изгеометрических условий реализацииэксцентричных выемок в обойме, отсюда входящее в (3) отношение Е/г можетсоставить1/г= Б/Р Р/г=1, 05-3, 64, (4)С учетом (4), а также того, чтоугол трения стали по стали для различных по твердостии шероховатости поверхностей и разцых условий эксплуатации не ниже,=0,10-0,15, условие (3) отсутствия сдмоторможенияможет быть записано следующим образом:=18,2 (5)Поэтому принято В/г 20.Нижняя граница отношения В/г обусловлена тем, что даже при относительно коротких вставках величине В/г=2соответствует значительное утолщениевстдвок 3 в их центральной части, чтоприводит либо к недопустимому ослаблению сечений обоймы 1 при сохраненииее наружного диаметра, либо к неопрдвдднному увеличению радиальных габдритов муфты,Для спроектированной муфты, ред:шзующей предлагаемое изобретение,было принятоБ 1100г 205-- 5,37.Таким образом, преимуществом предлагаемой муфты по сравнению с известной является устранение ударов,связанных с зазорами в соединениивалковой муфты с рабочим валком прокдтной клети, обеспечение плотногоконтакта по всей площади контактныхповерхностей элементов соединительной муфты и хвостовика валка, а,следовательно, уменьшение выработкиэлементов муфты и повышение ее надежности.1250752Составитель И. Яцунов Редактор Ю, Середа Техред О.Гортвай Корректор М. Поко Заказ 4390/29 Тираж 880 Подписное ВНИИЛИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4